Proses-Pemasangan-Pcb

Proses Pemasangan PCB Langkah Demi Langkah

Berjaya Perakitan PCB adalah operasi yang dirancang dengan teliti untuk menukar papan litar bercetak kosong—yang diperbuat mengikut rekabentuk PCB anda yang tepat—kepada produk perkakasan siap yang berfungsi. Proses ini merupakan tunjang dalam pembuatan elektronik, merangkumi daripada pemeriksaan awal pada fail rekabentuk anda hingga pengujian kualiti papan yang telah dipasang sepenuhnya. Berikut adalah tinjauan terperinci bagi setiap peringkat utama aliran proses Proses pemasangan PCB , dengan memasukkan kedua-dua Teknologi Pemasangan Permukaan (SMT) dan Teknologi Lubang Laluan (THT) keadaan cuaca.

1. Rekabentuk untuk Pemasangan (DFA) dan Tinjauan Pra-Pengeluaran

Sebelum sebarang komponen diletakkan atau dikimpal, rakan kongsi pemasangan pakar akan bermula dengan Pemeriksaan DFA (Rekabentuk untuk Pemasangan) . Semakan ini adalah penting untuk memastikan PCBA berjalan lancar dan bebas ralat:

• Kesucian Fail: Tinjauan fail Gerber, fail ODB++ dan data sentroid/pick-and-place.
• Pengesahan BOM: Memastikan Senarai Bahan (BOM) sepadan dengan tapak dan susun atur PCB.
• Ulasan Nota Pemasangan: Menyemak silang untuk memastikan nota pemasangan PCBA jelas; mengesahkan keperluan pelanggan.
• Pengesahan Dimensi Tapak: Memastikan jarak komponen-ke-lubang, ketepatan corak landasan, dan saiz pad yang sesuai untuk komponen SMT dan THT.
• Pengurusan Haba dan Jarak Selamat Tepi Papan: Memeriksa penggunaan lega haba yang betul pada satah tembaga dan zon bebas yang mencukupi di tepi papan PCB—terutamanya penting untuk pengendalian automatik.
• Pemeriksaan Pematuhan: Mengesahkan rekabentuk mengikut piawaian IPC-A-600 dan IPC-6012 untuk pengeluaran dan pemeriksaan.

2. Proses Pemasangan SMT (Teknologi Pemasangan Permukaan)

Penyambungan smt adalah bahagian pemasangan PCB yang paling pantas dan paling automatik, membolehkan penempatan peranti dipasang pada permukaan (SMDs) dengan ketumpatan tinggi dan kos berkesan.

A. Pencetakan & Pemeriksaan Pasta Solder

Proses ini bermula dengan aplikasi tepat pasta pengimpal —campuran serbuk solder halus dan fluks—ke atas tapak PCB.

• Pencetakan Stensil: Stensil keluli tahan karat digunakan untuk mendepositkan pasta solder hanya di kawasan yang terdedah pada tapak SMD.
• Pemeriksaan Pasta: Mesin automatik mengesahkan isipadu dan penempatan pasta yang sempurna, penting untuk mengelakkan sambungan tidak mencukupi atau litar pintas.

B. Penempatan Komponen Automatik Pick and Place

Dengan pasta solder yang telah ditempatkan, sistem canggih mesin pick and place kedudukan cip SMD, perintang, kapasitor, IC (termasuk BGAs dan QFNs), dan peranti lain dengan tepat ke atas papan.

• Boleh diletakkan puluh ribu komponen setiap jam .
• Pelekapan tepat meningkatkan hasil dan integriti isyarat.
• Data berasal daripada fail-pengambilan-dan-peletakan (fail centroid) yang dijana semasa rekabentuk PCB.

C. Pematerian Reflow

Papan yang telah dipenuhi kemudiannya dihantar melalui tungku Reflow :

• Beberapa Zon Haba: Memanaskan papan secara beransur-ansur untuk melebur zarah solder menjadi sambungan solder elektrik dan mekanikal yang kuat sambil melindungi komponen sensitif.
• Atmosfera Nitrogen: Pemasangan berkali-kali tinggi kerap menggunakan gas nitrogen lengai bagi menghasilkan sambungan solder yang lebih bersih dan kukuh.
• Optimumisasi Profil: Profil suhu terkawal mengelakkan sambungan sejuk, kubur berdiri, atau lenturan PCB akibat haba.

D. Pemeriksaan Optikal Automatik (AOI)

Sistem AOI mengambil imej resolusi tinggi pada papan yang telah dilarutkan semula untuk memeriksa kecacatan seperti:

• Sambungan pendek solder dan putus
• Keselarasan komponen yang salah
• Komponen yang salah atau hilang
• Masalah isipadu pasta solder

Pemeriksaan automatik meningkatkan hasil dengan mengesan masalah pada peringkat awal, membolehkan pembetulan segera.

E. Pemeriksaan Sinar-X (Untuk Picagari Halus dan BGA)

Pemeriksaan X-Ray adalah kritikal untuk BGA (Ball Grid Array) , mikro-BGA , dan komponen lain di mana sambungan solder tersembunyi. Proses ini mendedahkan:

• Bola solder sejuk atau hilang
• Kehampaan
• Litar pintas dalaman
• Cacat dalam pemasangan berbilang lapisan

3. Proses Pemasangan Teknologi Lubang Tembus (THT)

Walaupun SMT mendominasi, banyak papan termasuk komponen lubang telap untuk penyambung, kapasitor besar, atau elemen tekanan mekanikal tinggi.

A. Pemasukan

• Pemasukan Manual: Untuk kumpulan kecil atau komponen khas, operator terlatih memasukkan komponen secara manual.
• Pemasukan Automatik: Digunakan untuk pengeluaran skala besar bagi perakitan yang dikimpal gelombang.

B. Pengimpalan

• Pematerian Gelombang: Seluruh bahagian bawah papan THT dilalui di atas gelombang solder cair untuk pembentukan sambungan yang pantas dan serentak.
• Pematerian Pilihan: Untuk pemasangan campuran (SMT+THT), muncung robot memateri secara pilihan hanya pin lubang yang diperlukan.
• Pematerian Tangan: Digunakan untuk kerja semula, komponen halus, atau prototaip berjumlah rendah.

D. Pembersihan

Selepas pematerian, papan dibersihkan untuk mengeluarkan sisa fluks —kecuali fluks Tanpa Perlu Dibersihkan ditentukan sebaliknya, dalam kes ini sisa adalah selamat ditinggalkan di atasnya.

E. Pematerian Komponen Bukan Boleh Dibasuh

Untuk komponen sensitif atau jenis yang tidak boleh dibasuh, teknik pematerian dan fluks khas digunakan yang tidak memerlukan pembersihan lanjut.

4. Pemeriksaan dan Pengujian Akhir

• Pemeriksaan Visual: Pemeriksa yang terlatih memeriksa kecacatan kelihatan, sambungan pematerian yang rosak, dan kerosakan mekanikal.
• AOI dan Sinar-X (diulang): Memastikan konsisten merentasi keluaran pengeluaran.
• Pengujian Probe Terbang (FPT): Probe ujian automatik mengesahkan kesinambungan dan mengukur parameter elektrik seperti rintangan dan kemuatan, sesuai untuk prototaip dan keluaran volume rendah.
• Pengujian Dalam-Litar (ICT) & Pengujian Fungsian: Untuk pengeluaran pukal dan besar-besaran, ujian fungsian dan ICT (apabila perlengkap ujian diprogram untuk menguji pad khusus) mengesahkan penghantaran isyarat, nilai komponen, dan prestasi produk siap.

5. Salutan Konformal dan Langkah Akhir

Papan yang ditujukan untuk persekitaran yang keras atau mudah terdedah kepada lembapan biasanya mengalami salutan Sesuai :

• Halangan Pelindung: Lapisan nipis polimer (akrilik, silikon, uretana) melindungi pemasangan daripada kelembapan, renjisan garam, habuk, dan asap berbahaya.
• Secara Pilihan atau Penuh: Boleh dilakukan pada keseluruhan papan atau hanya kawasan tertentu sahaja, bergantung kepada keperluan produk.

6. Pembungkusan, Pelabelan, dan Penghantaran

Papan yang telah diuji dan disalut akhir dilabelkan, disiri, dikumpulkan, dan dibungkus dengan teliti mengikut jenis dan keperluan peraturan—sedia untuk penyepaduan, penyebaran skala besar, atau penghantaran langsung kepada pengguna akhir.

Ringkasnya: moden Proses perakitan pcb adalah satu perjalanan tepat berbilang peringkat bermula daripada pengesahan data dan semakan DFA/DFM, sehingga Pemasangan SMT dan THT , pemeriksaan automatik dan manual, hingga ujian elektrik lanjutan, salutan, dan penghantaran. Setiap langkah direka untuk memaksimumkan prestasi elektrik, kebolehpercayaan, dan kemudahan pembuatan bagi setiap PCBA—sama ada anda membina prototaip PCB pantas atau meningkatkan pengeluaran berjumlah tinggi.

Proses Pemasangan Permukaan

Pemasangan Permukaan (SMA) adalah proses utama PCBA untuk peralatan perubatan, automotif, kawalan industri, dan elektronik pengguna. Ia menggunakan peranti pemasangan permukaan (SMD) yang dilekatkan terus pada pad permukaan PCB, membolehkan pengecilan saiz, ketumpatan komponen yang tinggi, dan pengeluaran besar secara automatik, selaras dengan piawaian IPC-A-610 dan IPC-J-STD-001.

Carta Alir Proses Pemasangan Papan Litar Bercetak:

Penyediaan Pra-Pengeluaran & Pra-Penyediaan Keadaan PCB: Sahkan rekabentuk CAD untuk keserasian SMD; periksa PCB yang masuk (tiada kebengkokan, pad bersih) dan SMD (keaslian, tiada kerosakan); bakar PCB FR4 ber-Tg tinggi (125°C, 4–8 jam) dan simpan SMD sensitif terhadap kelembapan dalam kabinet kering untuk mencegah kecacatan pematerian.
Pencetakan Pasta Solder: Gunakan acuan untuk meletakkan peserai pematerian pada pad; kawal ketebalan acuan (0.12–0.15mm), tekanan siku (15–25N), dan kelajuan (20–50mm/s); gunakan SPI 3D untuk komponen fine-pitch bagi memeriksa isi padu dan bentuk peserai.
Penempatan SMD: Mesin pick-and-place berkelajuan tinggi dengan kamera CCD menempatkan komponen (ketepatan ±0.03mm). Kelajuan tinggi untuk pasif (sehingga 100,000/jam), penempatan tepat untuk IC/penderia; gunakan perlindungan ESD dan kalibrasi daya untuk komponen automotif/medikal yang sensitif.
Pematerian Reflow: Pematerian SAC305 yang mematuhi RoHS melalui profil ketuhar 4 peringkat: pra-panas (150–180°C), rendam (180–200°C, 60–90s), reflow (puncak 245–260°C, 10–20s), penyejukan (2–4°C/s). Laraskan kadar penyejukan untuk PCB FR4 ber-Tg tinggi bagi mengurangkan tekanan haba.
Pemeriksaan Selepas Reflow (PRI): AOI mengesan jambatan, sambungan sejuk, tombstoning; pemeriksaan sinar-X terhadap sambungan BGA/CSP tersembunyi untuk mengesan ruang kosong. Pemeriksaan 100% untuk PCB perubatan/automotif, persampelan untuk elektronik pengguna.
Kerja Semula & Sentuhan Akhir: Betulkan kecacatan dengan besi pematerian/stesen udara panas; gantikan komponen yang rosak; bersihkan sisa flux dengan alkohol isopropil; dokumen kerja semula untuk PCB bernilai tinggi.
Lapisan Konformal (Pilihan): Gunakan lapisan akrilik/silikon/uretana melalui penyemburan/perendaman untuk persekitaran mencabar (kompartmen enjin automotif, lantai industri). Gunakan lapisan biokompatibel untuk PCB perubatan.
Ujian Fungsi Akhir & QA: Jalankan ujian operasi (keluaran sensor, modul komunikasi, integriti isyarat); lakukan pemeriksaan dimensi dan kesinambungan; bungkus PCB yang layak dalam beg antistatik/penghalang lembapan.